DE102014008858A1

DE102014008858A1 - Method for incinerating waste and biomass on a fin-wall step grate and apparatus for carrying out the method

Info

Publication number: DE102014008858A1
Application number: DE102014008858.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2015-12-17
Also published as: WO2015193029A1; EP3155321B1; EP3155321A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbrennung von Abfall und Biomassen auf einem siedewassergekühlten Flossenwand-Stufenrost sowie die Anlage zur Durchführung des Verfahrens. Vorschub- und Schürroste mit beweglichen wasser- oder luftgekühlten Roststäben zeichnen sich mehrheitlich durch folgende Mängel aus: • Hohe Schieflagen der Luftverteilung in den Rostzonen durch zu geringe luftseitige Druckverluste in den Roststäben und dadurch • Schieflagen der Wärmeentbindung auf den Rosten, • ungenügende/ungleichmäßige Kühlung der Roststäbe, dadurch • hohe Korrosionsraten der Roststäbe, • starke Verschlackungsneigung der Kesselheizflächen, • hohe Wartungs- und Reparaturkosten. Die Erfindung zeigt einen in einem Umlauf-Dampf-Kessel wasser-/dampfseitig eingebundenen eingeschweißten Flossenwand-Stufenrost mit Roststufen-Höhen, die als Abbruch- bzw. Überwälzkanten auf Brennstoff- und Brennbett auflockernd wirken, wobei der Brennstofftransport mittels einem Gitter-Stößel-System erfolgt. Die Luftzuführung erfolgt direkt durch die Luftkanäle, die von den Flossenrohren gebildet werden. Die Temperatur der Rostfläche liegt mit 200–310°C deutlich oberhalb der Taupunkte der Feuergase und deutlich unterhalb der Schmelzpunkte der eutektischen Chloride und Sulfate, welche aus den korrosiven Bestandteilen der Brennstoffe stammen. Mit der vor geschilderten Erfindung und Entwicklung werden die vor aufgezeigten Nachteile der klassischen Vorschub- und Schürroste mit gegossenen Roststäben aufgehoben, eliminiert. Die Reisezeiten und die Verfügbarkeiten der rostgefeuerten Kesselanlagen werden verlängert, evtl. anfallende Reparaturen wesentlich vereinfacht, – eine Erhöhung der Anlagenwirkungsgrade möglich.The invention relates to a method for the combustion of waste and biomass on a boiling water-cooled fin wall step grate and the system for carrying out the method. Feed and scrubbing grates with movable water- or air-cooled grate bars are characterized by the following shortcomings: • High imbalances of the air distribution in the grate zones due to insufficient air-side pressure losses in the grate bars and thus • imbalances of the heat release on the grates, • insufficient / uneven cooling the grate bars, thus • high corrosion rates of the grate bars, • strong slagging tendency of the boiler heating surfaces, • high maintenance and repair costs. The invention shows a welded in a circulating steam boiler water / steam side welded fin wall step grate with Roststufen-heights, which act as Abbruch- or overturning edges on fuel and fuel bed loosening, the fuel transport by means of a grid-tappet system he follows. The air supply takes place directly through the air channels, which are formed by the fin tubes. The temperature of the grate surface, at 200-310 ° C, is well above the dew points of the fire gases and well below the melting points of the eutectic chlorides and sulfates, which are derived from the corrosive constituents of the fuels. With the above-described invention and development of the above-mentioned disadvantages of the classic feed and Schürroste be lifted with cast grate bars eliminated. The travel times and the availability of the rust-fired boiler systems will be extended, any necessary repairs will be considerably simplified, - an increase of the system efficiency will be possible.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbrennung von Hausmüll, Abfällen und Biomassen gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1–5 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 6–9.The invention relates to a method for incinerating household waste, waste and biomass according to the preamble of claims 1-5 and to an apparatus for carrying out the method according to claims 6-9.

Die Erfindung ist vorgesehen insbesondere für den Einsatz in Dampf-Kesselanlagen im thermischen Leistungsbereich von 10–160 MW.The invention is intended in particular for use in steam boiler systems in the thermal power range of 10-160 MW.

Rostfeuerungen mit Luft- oder wassergekühlten Roststäben werden eingesetzt und betrieben vorzugsweise in Industrie-Kraftwerken zur Verbrennung von Abfällen und Biomassen mit Heizwerten von 8.000–25.000 KJ/kg.Grate furnaces with air- or water-cooled grate bars are used and operated preferably in industrial power plants for the incineration of waste and biomass with heating values of 8,000-25,000 KJ / kg.

Brennstoffe wie Holz aber auch Hausmüll gehören zu den schwierigsten Brennstoffen insbesondere für den Einsatz in Groß-Feuerungsanlagen. Hierfür sind im Wesentlichen folgende Eigenschaften dieser Brennstoffe verantwortlich:

• Heizwertschwankungen von 8.000 bis 25.000 KJ/kg
• Flüchtige Bestandteile im Brennstoff von 10 bis 65%
• Brennstoff-Stücklängen zwischen 10 und 1000 mm
• Volumina der Brennstoff-Fraktionen von 1,0 bis 5.000 cm³
• Wassergehalte im Brennstoff von 15 bis 55% und
• daraus resultierend Abbrennzeiten der Brennstoff-Fraktionen zwischen 10 bis 1.000 Sek. je kg Brennstoffmasse.

Fuels such as wood and household waste are among the most difficult fuels, especially for use in large combustion plants. Essentially, the following properties of these fuels are responsible for this:

• Calorific value fluctuations from 8,000 to 25,000 KJ / kg
• volatile constituents in the fuel of 10 to 65%
• Fuel piece lengths between 10 and 1000 mm
• Volumes of fuel fractions from 1.0 to 5,000 cm ³
• Water contents in the fuel of 15 to 55% and
Resulting combustion times of the fuel fractions between 10 to 1,000 sec. Per kg of fuel mass.

Die daraus resultierenden Brenneigenschaften des Brennstoffes Hausmüll und anderer Brennstoffe wie Biomassen und Holz – erschweren die Zuführung der verbrennungsspezifischen Luftmengen sowohl lokal wie temporär auf die einzelnen Rostzonen.The resulting fuel burning properties of domestic refuse and other fuels such as biomass and wood make it difficult to supply the combustion-specific air volumes both locally and temporarily to the individual grate zones.

Die zum Einsatz kommenden Rostsysteme für die Verbrennung von Abfällen und Biomassen weisen im Leistungsbereich von 10–160 MW Verbrennungsflächen zwischen 10 bis 120 m² aus bei Rost-Breiten von 2–14 m und Rost-Längen von 6–9 m.The grate systems used for the incineration of waste and biomass in the power range of 10-160 MW exhibit combustion areas between 10 and 120 m ² with rust widths of 2-14 m and grate lengths of 6-9 m.

Aus den vor aufgeführten Daten errechnet sich die Schwankungsbreite des spez. Verbrennungsluft-Bedarfs – ausgedrückt in Prozent – auf ca. 30 bis > 200% je m² Rostfläche im 100% – Lastfall.From the data listed above, the fluctuation range of the spec. Combustion air requirement - expressed as a percentage - to approx. 30 to> 200% per m ^{2 of} grate area in the 100% load case.

Der v. g. 30%-Wert bezieht sich – bei luftgekühlten Rosten – auch auf die erforderliche Mindest-Luftmenge für die Kühlung der Roststäbe.The v. G. 30% value - for air-cooled grates - also refers to the required minimum air volume for cooling the grate bars.

Heizwerte und Konsistenz der zur Verfeuerung kommenden Brennstoffe wie auch die zum Einsatz kommenden Regelsysteme sowie die Rost- bzw. Roststabkonstruktionen generieren im Kraftwerksbetrieb erhebliche Schieflagen im Brennbett – mit Temperaturschwankungen im Feuerraum zwischen 600°C und 1.200°C.The calorific values and consistency of the fuels used for combustion, as well as the control systems used and the grate and grate bar constructions generate considerable imbalances in the fuel bed during power plant operation - with temperature fluctuations in the furnace between 600 ° C and 1,200 ° C.

An den Roststabrändern und vor den Roststabköpfen werden bei den bekannten Roststabkonstruktionen durch temporären und lokalen Luftmangel Pyrolytische Reaktionen ausgelöst: Die dann im Rauchgas enthaltenen CO + H₂ + C_nH_m-Gehalte können bis zu 28 Vol.-% erreichen, ... d. h. diese Rauchgassträhnen erreichen dann temporär Heizwerte bis zu 3.500 KJ/m³ bei einer Rauchgas/Pyrolysegas-Temperatur von 700–1.000°C.At the Roststabrändern and before the Roststabköpfen pyrolytic reactions are triggered by the temporary and local lack of air in the known grate bar constructions: The then contained in the flue gas CO + H ₂ + C _n H _m content can reach up to 28 vol .-%, ... ie these flue gas strands then temporarily reach calorific values of up to 3,500 KJ / m ³ at a flue gas / pyrolysis gas temperature of 700-1,000 ° C.

Die Auswirkungen der Boudouardschen Gasreaktionen auf die gegebenen und auf dem Rost wirksam werdenen Heizwerte sollen hier nicht weiter betrachtet werden.The effects of Boudouard's gas reactions on the given and on the grid effective calorific values shall not be considered further here.

Diese Pyrolysegas enthaltenen Rauchgase können dann bei einer nachfolgend gestuften Luftzuführung – bei Lambda-Werten von 0,9–1,2 lokale Temperaturspitzen bis zu 1.600–1.700°C erreichen.These flue gases containing pyrolysis gas can then reach local temperature peaks of up to 1,600-1,700 ° C in the case of a subsequently stepped air supply - at lambda values of 0.9-1.2.

Insbesondere die derzeit bekannten und eingesetzten Roststäbe reagieren – unabhängig von deren Legierungsbestandteilen – bei diesen Temperaturangriffen mit starken Hochtemperatur-Korrosionen an diesen Roststäben.In particular, the currently known and used grate bars react - regardless of their alloy components - in these temperature attacks with strong high-temperature corrosion of these grate bars.

Diese Korrosionen treten zwar nur temporär und mit „wandernden” Lokalitäten auf, ... aber mit hohen Wiederholungszahlen.These corrosions occur only temporarily and with "wandering" locations, ... but with high repetition numbers.

Da die Korrosionen im Wesentlichen an den Luftdurchlässen der Roststäbe auftreten, werden diese Korrosionsbereiche erheblich vergrößert bis zur Bildung großflächiger Luftdurchtritte, so daß die Schieflagen in der Verbrennungsluft-Verteilung verstärkt und in der Folge diese Hochtemperatur-Korrosionen nochmal beschleunigt werden. Since the corrosion occurs essentially at the air passages of the grate bars, these corrosion areas are significantly increased until the formation of large-scale air passages, so that the imbalances in the combustion air distribution amplified and accelerated as a result, these high-temperature corrosion.

Auch Roststäbe aus hochlegiertem Stahlguß mit eingegossenen Kühlrohren zeigen an den Roststabköpfen und an den seitlichen Stoßstellen Hochtemperatur-Korrosionen, wenn die „Hotspots” an diesen Roststabstellen Temperaturwerte von 550°C oder gar 700°C übersteigen.Also, grate bars made of high-alloy cast steel with cast-in cooling tubes show high-temperature corrosion at the grate bar heads and at the lateral joints, when the "hotspots" at these grate bar locations exceed temperatures of 550 ° C or even 700 ° C.

Diese Hochtemperatur-Korrosionen werden insbesondere verstärkt durch korrosive Bestandteile aus den Brennstoffen bzw. aus den Brennstoffaschen wie Chlor, Schwefel und den Buntmetallanteilen, – die teils in Form von flüssigen Chloriden und Sulfaten auftreten, – wenn deren Schmelzpunkte überschritten werden. Schmelzpunkte von Chloriden: NaCl...801°C KCl...770°C PbCl₂...501°C ZnCl₂...313°C FeCl₃...307°C SnCl₂...247°C Schmelzpunkt von... NaSO...884°C These high-temperature corrosion are particularly enhanced by corrosive components from the fuels or from the fuel ash such as chlorine, sulfur and the non-ferrous metals - which occur partly in the form of liquid chlorides and sulfates, - when their melting points are exceeded. Melting points of chlorides: NaCl ... 801 ° C KCI ... 770 ° C PbCl ₂ ... 501 ° C ZnCl ₂ ... 313 ° C FeCl ₃ ... 307 ° C SnCl ₂ ... 247 ° C Melting point of ... NaSO ... 884 ° C

Die Eutektika der Chloride und Sulfate können Schmelzpunkte von 400°C ± 100 K erreichen, womit eine wesentliche Grenztemperatur für diese Korrosionsart definiert werden kann.The eutectics of the chlorides and sulfates can reach melting points of 400 ° C ± 100 K, which can be used to define a significant limit temperature for this type of corrosion.

Die bekannten und in den Verbrennungsanlagen eingesetzten „sogenannten” luftgekühlten Roststäbe mit Längs- oder auch Querrippen unter den Roststabflächen können mit ca. 450–650 Watt/m² Wärmeabstrahlung die erforderlichen maximalen Roststab-Temperaturwerte zur Vermeidung der vor beschriebenen Korrosions-Grenzwert-Temperaturen nicht sicherstellen.The known and used in the incinerators "so-called" air-cooled grate bars with longitudinal or transverse ribs under the grate bar surfaces with about 450-650 watts / m ² heat radiation, the required maximum grate bar temperature values to avoid the above-described corrosion threshold temperatures not to ensure.

Auch die Luftverteilung auf diesen Rosten – sowohl in der Längs- wie auch in der Querachse – ist ungenügend bis mangelhaft, bedingt durch die zu geringen luftseitigen Druckverluste im Rostsystem wie sowohl die Betriebswerte wie auch die folgenden Rechnungsergebnisse belegen: Δ_pRoststab Δ_p-Brennstoff Luft-Schieflage 1,2 mbar 1,0 mbar 70–90% 4,0 mbar 40–50% 3,0 mbar 1,0 mbar 18–22% 4,0 mbar 25–36% 4,0 mbar 1,0 mbar 15–20% 4,0 mbar 30–40% Also, the air distribution on these grates - both in the longitudinal and in the transverse axis - is insufficient or inadequate, due to the low air-side pressure losses in the grate system as both the operating values and the following calculation results prove: Δ _p grate bar Δ _p -Brennstoff Air misalignment 1.2 mbar 1.0 mbar 70-90% 4.0 mbar 40-50% 3.0 mbar 1.0 mbar 18-22% 4.0 mbar 25-36% 4.0 mbar 1.0 mbar 15-20% 4.0 mbar 30-40%

Bei der Bewertung der vor aufgeführten Luft-Schieflagen d. h. der Brennbett-Schieflagen sind des Weiteren die Druckverlust-Schwankungen im Brennstoffbett zu beachten bedingt durch Brennstoffkrater im Brennstoffbett, ungleichmäßigen Abbrand, durch unterschiedliche Heizwerte und Fraktionen im Brennstoffbett neben weiteren Ursachen.In the assessment of the above listed air imbalances d. H. Furthermore, the fuel bed imbalances are to be considered for the pressure loss fluctuations in the fuel bed due to fuel craters in the fuel bed, uneven combustion, due to different calorific values and fractions in the fuel bed, among other causes.

Eine wesentliche Ursache für die teils hohen Druckverlust-Schwankungen im Brennstoffbett – und die damit verbundene Forderung nach die Luftverteilung stabilisierenden hohen luftseitigen Druckverlusten vor den Roststabdüsen – ist in der Tatsache begründet, daß die Brennstoffe Müll und Biomassen auf einer ebenen Rost-Fläche aufliegen:A major reason for the sometimes high pressure loss fluctuations in the fuel bed - and the associated requirement for the air distribution stabilizing high air-side pressure losses before the grate bar nozzles - is due to the fact that the fuels waste and biomass rest on a flat surface rust:

Eine gleichmäßige Luftverteilung unter und im Brennstoffbett wird so extrem stark behindert bzw. verhindert, mit den Folgewirkungen der vor beschriebenen Strähnenbildung sowie der lokal und temporär generierten Pyrolysegasen.A uniform air distribution under and in the fuel bed is so extremely hindered or prevented, with the consequences of the previously described stratification and the locally and temporarily generated pyrolysis gases.

Überlagert bzw. verstärkt werden die durch den vor beschriebenen Mechanismus generierten Hochtemperatur-Korrosionen durch die im Brennstoff enthaltenen Chloride und Sulfate. The high-temperature corrosion generated by the mechanism described above is superimposed or reinforced by the chlorides and sulfates contained in the fuel.

Beim Auftreffen der Eutektika dieser Chloride und Sulfate auf die teils 550–800°C heißen Roststäbe wird der Korrosionsmechanismus nochmal erheblich beschleunigt.When the eutectics of these chlorides and sulfates hit the grate bars, some of which are 550-800 ° C, the corrosion mechanism is considerably accelerated again.

Ursachen und Auswirkungen solcher Korrosionen wurden u. a. umfangreich vorgetragen und beschrieben anläßlich des Deutschen Flammentages in Dresden.Causes and effects of such corrosion a. extensively recited and described on the occasion of the German Flame Day in Dresden.

Zur Reduzierung solcher Korrosionen wurden wassergekühlte Roste entwickelt, bei welchen in die Roststäbe Kühlrohre eingegossen werden, – oder die Roststäbe wurden durch wassergekühlte Balken und/oder wassergekühlte Platten ersetzt.To reduce such corrosion, water-cooled grates have been developed, in which cooling tubes are poured into the grate bars, or the grate bars have been replaced by water-cooled bars and / or water-cooled plates.

Neben dem Vorteil, daß die Temperaturen dieser wassergekühlten Rostelemente im Wesentlichen unterhalb der Eutektika-Schmelzpunkte liegen, wurde das Problem einer besseren und gleichmäßigeren Luftverteilung auf dem Rost nicht gelöst.In addition to the advantage that the temperatures of these water-cooled grate elements are substantially below the eutectic melting points, the problem of a better and more uniform distribution of air on the grate has not been solved.

Diese bisher bekannten und eingesetzten wassergekühlten Rostsysteme sind darüber hinaus noch belastet durch die Notwendigkeit, für die Rostkühlung ein investitionsaufwendiges kesselexternes Niedertemperatur-Kühlsystem zu installieren mit Umwälzpumpen, Rückkühlern, Druckhalte – und Steuer- bzw. Regelsystemen etc.These hitherto known and used water-cooled grate systems are also still burdened by the need to install for the grate cooling an investment-consuming boiler-external low-temperature cooling system with circulation pumps, recoolers, pressure maintenance and control or regulating systems, etc.

Bei diesem Verfahren geht die Rost-Kühlwärme mit den spez. Kühlwerten von 20–40 (50) KW/m² Rostfläche für den Kraftwerksprozess verloren:
Bei einer Rostfläche von z. B. 40 m² kann die Verlustwärme Werte von > 1 MW erreichen, – – bei 100 m² Rostfläche erreicht die Verlustwärme schon Werte bis 2,5 MW.In this process, the grate-cooling heat goes with the spec. Cooling values of 20-40 (50) KW / m ² rust surface lost for the power plant process:
At a grate area of z. B. 40 m ² , the heat loss can reach values of> 1 MW, - - With 100 m ² grate surface, the heat loss already reaches values up to 2.5 MW.

Der sogenannte „Schüttelrost” mit seiner Flossenwandkonstruktion – entwickelt für die Verfeuerung von Nußkohle – hat zwar das Prinzip der ebenen Brennstoffauflage verlassen, konnte aber die Anforderungen an eine Feuerung für die Verbrennung inhomogener Brennstoffe wie Holz, Biomassen, Müll, Abfall, etc. nicht erfüllen. Dem System Schüttelrost fehlten die verbrennungsrelevanten Kriterien wie Wälzstufen, Brennbett-Abstürze, abbrennspezifische Brennstoff-Transportsysteme für die Roststufen I–V, in Situ-Reinigungssysteme für die Rostoberflächen und die Luftdüsen u. a. m.The so-called "Schüttelrost" with its finned wall construction - developed for the burning of nut coal - has left the principle of the flat fuel layer, but could not meet the requirements for a combustion for the combustion of inhomogeneous fuels such as wood, biomass, waste, waste, etc. , The System Schüttelrost lacked the combustion-relevant criteria such as treads, fuel bed crashes, combustion-specific fuel transport systems for the rust stages I-V, in situ cleaning systems for the rust surfaces and the air jets u. a. m.

Besonders hohe Anforderungen werden gestellt an die Verbrennungsanlagen auf großen Passagierschiffen mit einem Gäste- und Personalbestand von einigen Tausend Personen.Particularly high demands are placed on the incineration plants on large passenger ships with a number of guests and staff of a few thousand people.

Die auf diesen Schiffen anfallenden Müll- und Rückstandsmengen sind erheblich. Die unsortierten Müll- und Abfallmengen bestehen u. a. aus Küchenabfällen, Kartonagen, Papier, Plastik, Styropor, Holz, Glas, Metalle, Putzstoffen, Klärschlämmen, Öl-Sumpfprodukte u. a. mit Fraktions-Heizwerten von 0–40.000 KJ/kg und Dichten von 0,1–8,0 kg/dm³.The amounts of waste and residues accumulating on these vessels are considerable. The unsorted waste and waste quantities include kitchen waste, cardboard, paper, plastic, polystyrene, wood, glass, metals, cleaning materials, sewage sludge, oil sump products, etc. with fractional heating values of 0-40,000 KJ / kg and densities of 0.1 -8.0 kg / dm ³ .

Die Anforderungen an eine Feuerung mit diesem v. g. Brennstoff-Spektrum können mit den bekannten Rostkonstruktionen nicht erfüllt werden.The requirements for a furnace with this v. G. Fuel spectrum can not be met with the known grate designs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren zu schaffen für die Verbrennung von Abfällen, z. B. Hausmüll, Biomassen, z. B. Holz, auf einem Rostsystem
dadurch gekennzeichnet,

• daß das wassergekühlte Rostsystem mit 4 max. 5 Rostzonen – bei einem Primärluftdruck unter der Rostfläche von (Δp_Rost + Δp_Brennstoff) = (3,5 + 4,0) mbar = 7,5 mbar ± 15 keine Luftleckagen zwischen den Rostzonen und den Kessel-Seitenwandabschlüssen zuläßt, – bei Entfall aller Rost-Dehnkompensatoren.
• daß die Rostoberfläche keine Planfläche sondern eine gewellte Oberfläche aufweist mit Luftkanälen unter dem Brennstoffbett, – und daß der Brennstoff auf der längs gewellten Rostoberfläche keine Flächenberührung sondern nur noch Linien- und/oder Punktberührungen – und der Brennstofftransport keine erosiven Auswirkungen hat.
• daß der Brennstoff auf dem Rost nicht mehr mittels Roststäben auf breiter Fläche „verdichtend” auf die nächste ca. 80–100 mm tiefer liegende Rostebene geschoben wird, sondern „auflockernd” d. h. luftdurchlässiger auf die nächste ca. 200–400 mm d. h. auf die mehr als doppelt tiefere liegende Rostebene mittels Gitterstößeln überwälzt wird mit dem Ergebnis geringerer luftseitiger Druckverluste im Brennstoffbett,
• daß mit den vor aufgeführten Maßnahmen die Feuerbett-Schieflagen reduziert bzw. verhindert werden,
• daß die techn. und kostenaufwendige Abdichtung zwischen den beweglichen Roststäben, den Rostzonen und den Kesselseitenwänden entfällt,
• daß die Rost-Oberflächentemperatur – unabhängig von den Brennstoffheizwerten und unabhängig von der Kessellast – immer über der Taupunkttemperatur der Feuergase und immer unter den Eutektika-Schmelztemperaturen der Brennstoffbegleiter liegen,
• daß die Rost-Kühlwärme verlustlos unmittelbar in den Kreislauf der Kesselanlage eingebunden wird, – ohne zusätzliche Umwälzpumpen, Rückkühler, Steuer- und Regelsystemen,
• daß das Rostsystem für ein breiteres Brennstoffband geeignet ist, geeignet für die v. b. Brennstoff-Werte, für Brennstoffe mit korrosiven Bestandteilen und mit hohen Aschebestandteilen.
• daß das Rostsystem reparaturfreundlich ist und die Wartungs- und Stillstandskosten reduziert werden mit dem Ergebnis längerer Reisezeiten und Anlagen-Verfügbarkeiten.

The invention is based on the object
to provide a method for the incineration of waste, eg. As household waste, biomass, z. Wood, on a grate system
characterized,

• that the water-cooled grate system with 4 max. 5 grate zones - at a primary air pressure below the grate area of (Δp _rust + Δp _fuel ) = (3.5 + 4.0) mbar = 7.5 mbar ± 15 no air leakage between the grate zones and the boiler side wall terminations allowed, - if omitted all rust expansion compensators.
• that the grate surface has no flat surface but a corrugated surface with air channels under the fuel bed, - and that the fuel on the longitudinal corrugated grate surface no surface contact but only line and / or point contacts - and the fuel transport has no erosive effects.
• that the fuel on the grate is no longer pushed by means of grate bars over a wide area "compacting" on the next approximately 80-100 mm deeper grate level, but "loosening" ie air permeable to the next 200-400 mm ie on the more than twice deeper lying grate level is passed through lattice tappets with the result of lower air-side pressure losses in the fuel bed,
• that the measures listed above reduce or prevent the firebelt imbalances,
• that the techn. and costly sealing between the movable grate bars, the grate zones and the boiler sidewalls is eliminated,
• that the surface temperature of the grate is always above the dew point temperature of the fire gases and always below the eutectic melting temperatures of the fuel companion, regardless of the fuel calorific values and regardless of the boiler load.
• that the grate cooling heat is absorbed directly into the boiler system without loss, - without additional circulating pumps, recoolers, control and regulation systems,
• that the grate system is suitable for a wider fuel band suitable for vb fuel levels, corrosive fuels and high ash content.
• That the grate system is easy to repair and reduces maintenance and downtime costs, resulting in longer travel times and plant availability.

Eine solche Zielsetzung erfordert ein völlig neues Rostkonzept, – wobei auf den Einsatz bewährter Bauelemente nicht verzichtet werden darf.Such an objective requires a completely new grate concept, - whereby the use of proven components may not be waived.

1 zeigt beispielhaft den wassergekühlten Verbrennungsrost mit folgenden erfindungsgemäßen Merkmalen:
Der wassergekühlte Verbrennungsrost, hier bezeichnet als
Flossenwand-Stufenrost (FLS)
bestehend gem. 1. u. 2 aus zusammengeschweißten treppenförmig gebogenen Flossenrohren, – Flossenrohre wie diese heute im Dampfkesselbau standardmäßig verwendet werden. 1 shows by way of example the water-cooled combustion grate having the following features according to the invention:
The water-cooled combustion grate, here referred to as
Fin wall step grate (FLS)
consisting of 1 , u. 2 from welded-together staircase-shaped curved fin pipes, - fin pipes like these are used as standard today in steam boiler construction.

Verfahrensmäßig werden die vor aufgeführten erfindungsgemäßen Aufgaben durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 5 und vorrichtungsmäßig durch die Merkmale der Ansprüche 6 bis 9 gelöst.In terms of the method, the above-mentioned objects according to the invention are solved by the features of claims 1 to 5 and according to the device by the features of claims 6 to 9.

Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unter-Ansprüchen und in den Figurenbeschreibungen enthalten.Advantageous and advantageous embodiments are contained in the subclaims and in the figure descriptions.

Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, daß neben den Maßnahmen zur Bekämpfung der Korrosionen an den Rosten und Roststäben – mit den weiteren negativen Auswirkungen auf die Kesselanlagen – die Ursachen für die auftretenden Korrosionen weitestgehend zu beseitigen sind, – unter Verzicht auf kostenaufwendige hochchromlegierte Werkstoffe, mit weiteren Legierungsanteilen wie Nickel, Silicium, Niob, Aluminium u. a.The invention is based on the idea that in addition to the measures to combat corrosion on the grates and grate bars - with the other negative effects on the boiler systems - the causes of the corrosion occurring are largely eliminated, - dispensing with costly high chromium alloyed materials, with other alloying shares such as nickel, silicon, niobium, aluminum u. a.

Die Bekämpfung der Korrosionen (nicht die Beseitigung der Ursachen) erfolgte und erfolgt im Wesentlichen mit folgenden Maßnahmen:

• Höhere bis sehr hohe Legierungen f. d. Roststäbe,
• dickere „Opfer”-Wandstärken an den Roststäben,
• Schleifen der Rostststabwangen,
• Vermehrte Kühlrippen unter den Roststäben, jedoch ohne Zwangsluftkühlung der Rippen,
• Variieren der Luftdüsen-Lagen und Auslegungen,
• Verringerung und Erhöhung der spez. Rostbelastungen (MW/m²),
• Verschiebung der Primär-, Sekundär- und Tertiär-Luftmengen zugunsten des Primärluftanteils, zu Ungunsten der Kesselanlagen,
• Einsatz teilwassergekühlter Roststäbe,
• Einsatz von Wende-Roststäben u. a. m.

The fight against corrosion (not the elimination of the causes) was and is essentially carried out with the following measures:

• higher to very high alloys fd grate bars,
• thicker "sacrificial" wall thicknesses on the grate bars,
• grinding the Rostststabwangen,
Increased cooling fins under the grate bars, but without forced air cooling of the fins,
Varying the air nozzle locations and layouts
• reduction and increase of the spec. Rust loads (MW / m ² ),
• shifting the primary, secondary and tertiary air volumes in favor of the primary air fraction, to the detriment of the boiler plants,
• use of partially water cooled grate bars,
• Use of turning grate bars and so on

Die Ursachenbekämpfung der Korrosionen
in mit Müll und Biomassen gefeuerten Rostanlagen erfordert die folgenden erfindungsgemäßen Verfahrensschritte und Maßnahmen:Fighting the causes of corrosion
in grate plants fired with waste and biomass requires the following process steps and measures according to the invention:

Nach dem ersten Verfahrensschritt
wird – gem. 1 und 2 – der Flossenwand-Stufenrost (FLS) durch eine aus Flossenrohren verschweißte treppenförmige mit dem Winkel Beta ansteigende Rostfläche gebildet, – welche mit dem Verteiler (V) fallrohrseitig und mit dem Sammler (S) steigrohrseitig in das Umlaufsystem der Kesselanlage eingebunden ist:
Damit entfällt ein kesselexternes Kühlsystem, – die in diesem Flossenwand-Stufenrost aufgenommene Wärmemenge wird in die Kesselanlage verlustfrei eingebunden.After the first process step
is - gem. 1 and 2 - The fin wall step grille (FLS) formed by a welded from fin tubes staircase rising with the angle beta grate surface, - which is connected to the manifold (V) down tube side and with the collector (S) riser side in the circulation system of the boiler system:
This eliminates the need for a boiler-external cooling system, - the amount of heat absorbed in this fin-wall stepped grate is integrated loss-free into the boiler system.

Nach einem zweiten Verfahrensschritt
wird die Höhe der Roststufen (RSH) in Abhängigkeit von der Brennstoffkonsistenz mit mind. 200 mm und max. 400 mm dimensioniert:
Aus der Vielzahl von Roststufen konventioneller Vorschub- und Schür-Roste werden beim Flossenwand-Stufenrost (FLS) Abbruchkanten für das Brennstoffbett (BM) gem. 2 und 3 mit einer geringeren Zahl von Stufen. Mit jeder Vorschubbewegung des Brennstoffes (BM) von einer Roststufenfläche (RSL) auf die nächste Roststufenfläche wird der Brennstoff (BM) aufgelockert und umgewälzt mit der Folgewirkung höherer Abbrenngeschwindigkeiten unter Vermeidung heißer Strähnenbildung über dem Brennstoffbett (BM) zur Vermeidung von Korrosionen und Verschlackungen am Rost und in der Kesselanlage.After a second process step
The height of the grate steps (RSH) depends on the fuel consistency with min. 200 mm and max. 400 mm dimensioned:
From the large number of rust stages of conventional feed and screed grates, demolition edges for the fuel bed (BM) are produced in the fin wall step grate (FLS). 2 and 3 with a lower number of levels. With each feed movement of the fuel (BM) from one grate step surface (RSL) to the next grate step surface, the fuel (BM) is loosened and recirculated with the consequent effect of higher burn rates while avoiding hot stratification over the fuel bed (BM) to prevent corrosion and slagging on the grate and in the boiler plant.

Gleichzeitig kann bei dieser Verbrennungskinetik

– die Roststufenzahl verringert werden,
– die Länge der Roststufen (RSL) kann des weiteren von ca. 380 mm (wie z. B. bei den klassischen Vorschubrosten) bei dem erfindungsgemäßen Flossen-Stufenrost (FLR) auf ca. 500 mm erhöht und
– die Gesamtrostlänge (RL) um bis zu 15% verkürzt werden gegenüber den klassischen Vorschubrosten.

At the same time can at this combustion kinetics

- the number of grate steps is reduced,
- The length of the grate steps (RSL) can further increased from about 380 mm (as for example in the classic feed grates) in the inventive fin step grille (FLR) to about 500 mm and
- The total grille length (RL) can be shortened by up to 15% compared to the classic feed grates.

Nach einem dritten Verfahrensschritt
Werden die Roststufen (RSL) mit einem Positivwinkel von β = mind. 3° und max. 10° gefertigt in Abhängigkeit vom Aschegehalt der Brennstoffe.After a third process step
If the rust levels (RSL) with a positive angle of β = min. 3 ° and max. 10 ° made depending on the ash content of the fuels.

Die Roststäbe von klassischen Vorschub- und Schürrosten werden – im Gegensatz zum Flossenstufenrost – ohne Neigungswinkel oder mit Negativwinkel – bis 20° ausgelegt. Bei dieser Konstruktion wird insbesondere der Aschetransport verzögert, die Asche rotiert auf den Rost-Stäben mit der Folge von Schleiferosionen auf dem Rost, hervorgerufen durch die erosiven Brennstoffaschen auf der Rostoberfläche.The grate bars of classic feed and door grates are - in contrast to the fin step grate - designed without inclination angle or with negative angle - up to 20 °. In this construction, in particular, the ash transport is delayed, the ash rotates on the grate bars with the result of grinding erosion on the grate, caused by the erosive fuel ash on the grate surface.

Der Positivwinkel beim Flossen-Stufenrost vermeidet solche rotierenden Schleiferosionen.The positive angle of the fin step grate avoids such rotating grinding erosion.

Nach einem vierten Verfahrensschritt
erfolgt der Brennstoff-Transport auf dem Flossen-Stufenrost (FLS) mittels vertikal angeordneten Stößeln (ST) welche gem. den 2, 3 und 4 unmittelbar über den Flossen (FL) der Flossenrohre (FLS) durch Schlitze geführt werden und so in der Art eines über die Rostbreite wirkenden Gitters den Brennstoff-Transport von Roststufe zu Roststufe auflockernd, d. h. den Brennstoff nicht verdichtend, befördern und umwälzen.After a fourth process step
the fuel transport takes place on the fin step grille (FLS) by means of vertically arranged plungers (ST) which acc. the 2 . 3 and 4 immediately above the fins (FL) of the fin tubes (FLS) are guided through slots and so loosely in the manner of acting on the grid width grating the fuel transport from rust to rust stage, ie not compressing the fuel, convey and circulate.

Diese vertikal angeordneten Stößel (ST) können über jeder Rohrflosse (FL) angeordnet werden, – in Abhängigkeit von der Brennstoffkonsistenz aber auch über jeder zweiten Rohrflosse.These vertically arranged plungers (ST) can be arranged above each fin (FL), depending on the fuel consistency but also on every second fin.

Nach einem fünften Verfahrensschritt
erfolgt die Zuführung der Verbrennungsluft unter das Brennstoffbett (BM) über drei verschieden ausgebildete Luftwege. Luftweg 1: Die Brennstoff-Transportstößel (ST) leiten die Verbrennungsluft durch innere Luftkanäle (LK) in einem Winkel 6 in die wellenförmigen Längskanäle (PL), welche durch die Flossenwandrohre (FLS) gebildet werden. Luftweg 2: Bei einer Stößelanordnung in jeder zweiten Rohrflosse gem. Fig 2 werden über den stößelfreien Rohrflossen vorzugsweise prismatische Düsen-Öffnungen (RD) angeordnet, durch welche die Verbrennungsluft in jede der wellenförmigen Längskanäle (PL) der Flossenwand (FLS) eingeleitet wird. Luftweg 3: In die Flossen der horizontalen Roststufen (RSL) werden konische Luftdüsen (LD) gebohrt, welche im Endteil der Roststufen (RSL) ergänzende Luftmengen in die Längskanäle (PL) eindüsen. After a fifth process step
the supply of combustion air under the fuel bed (BM) via three different air paths formed. Airway 1: The fuel delivery tappets (ST) direct the combustion air through inner air ducts (LK) at an angle 6 into the longitudinal wave-shaped channels (PL) formed by the fin wall tubes (FLS). Airway 2: In a ram assembly in every second fin according to. 2, preferably prismatic nozzle openings (RD) are arranged above the plunger-free pipe fins, through which the combustion air is introduced into each of the wave-shaped longitudinal channels (PL) of the fin wall (FLS). Airway 3: In the fins of the horizontal grate steps (RSL), conical air nozzles (LD) are drilled, which inject additional amounts of air into the longitudinal channels (PL) in the end part of the grate steps (RSL).

Zur Sicherstellung der freien Luftzuführung über die Luftwege 1 und 2 in die welligen Luftkanäle (PL) unter dem Brennstoffbett (BM) wird die Funktion des Roststurzes (RSH) durch einen Negativ-Winkel α verstärkt. Der auf die jeweils nächste Brennstoffstufe (FLS) überwälzte Brennstoff (BM) fällt so vor die Luftdüsen (RD) und kann diese nicht verschließen.To ensure the free air supply via the airways 1 and 2 in the wavy air channels (PL) under the fuel bed (BM), the function of the rust lintel (RSH) is enhanced by a negative angle α. The fuel (BM) passed to the respective next fuel stage (FLS) thus falls in front of the air nozzles (RD) and can not close them.

Mit den vorgeschriebenen Verfahrensschritten wird auf der gesamten Rostfläche ein ständiger O₂-Überschußgesichert und die durch O₂-Mangel induzierten Clor-Korrosionen verhindert, – bei Rostflächentemperaturen zwischen 200°C und 310°C = f (Dampfdruck der Kesselanlage).With the prescribed process steps, a constant O ₂ surplus is ensured on the entire grate surface and prevents the O ₂ -induced clor corrosion induced, - at grate surface temperatures between 200 ° C and 310 ° C = f (steam pressure of the boiler system).

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen
für die Realisierung der vor beschriebenen fünf Verfahrensschritte werden gebildet und dargestellt anhand von Zeichnungen und weiteren Erläuterungen. The devices according to the invention
for the realization of the above-described five process steps are formed and illustrated with reference to drawings and further explanations.

1 zeigt den wassergekühlten Flossen-Stufenrost (FLS) im Wesentlichen bestehend aus einer treppenförmig ausgebildeten Rostfläche gebildet aus miteinander verschweißten Flossenrohren. Die Dimensionen der Treppenstufen (RSL) und (RSH) sowie die Rostflächenwinkel (β) und (γ) werden in Abhängigkeit der Brennstoff-Eigenschaften und der Brennstoff-Konsistenz festgelegt. Der Flossen-Stufenrost (FLS) kann über Kammbleche luftdicht mit den Kesselwänden verschraubt oder verschweißt werden, – ohne daß Längs- oder Querdehnungen durch aufwändige Konstruktionen zu berücksichtigen sind: Längs- und Querdehnungskonstruktionen entfallen beim Flossenstufenrost in Gänze.
Die Aschetrichter (RS I–IV) mit den Ascheausläufen (A I–IV) werden ebenfalls – jeweils luftdicht – mit dem Flossen-Stufenrost (FLS) verschraubt oder verschweißt, so daß die Luftzuführung – leckagefrei – über die Luftzuführungen (LZ I–IV) den Rostzonen (RZ I–IV) zugeführt werden kann.
Der Fallrohrverteiler (V) und der Steigrohrsammler (S) werden in das Umlaufsystem der Dampfkesselanlage eingebunden. 1 shows the water-cooled fin step grille (FLS) consisting essentially of a staircase-shaped grate formed of finned tubes welded together. The dimensions of the staircase steps (RSL) and (RSH) as well as the grating area angles (β) and (γ) are determined depending on the fuel properties and the fuel consistency. The fin step grille (FLS) can be airtightly bolted or welded to the boiler walls via comb plates, without longitudinal or transverse strains having to be taken into account by complex constructions: longitudinal and transverse expansion constructions are completely eliminated in the fin step grate.
The ash funnels (RS I-IV) with the ash outlets (AI-IV) are also - airtight - screwed or welded to the fin step grille (FLS), so that the air supply - leakage-free - via the air supply lines (LZ I-IV) the rust zones (RZ I-IV) can be supplied.
The downpipe distributor (V) and the riser collector (S) are integrated into the circulation system of the steam boiler system.

2 zeigt – ausschnittweise – eine der erfindungsgemäßen Roststufen (FLS). Die an den Rohrflossen (FL) verschweißten Flossenrohre (FLS) bilden eine gewellte Oberfläche, auf welcher die Brennstoffe (BM) keine Flächenauflage auf der Flossenrohr-Oberfläche haben sondern nur noch Punkt und/oder Linienberührung:
Hierdurch wird ein geringerer luftseitiger Druckverlust im Brennstoffbett (BM) sichergestellt und damit eine gleichmäßigere Luftverteilung (PL) unter dem Brennstoff (BM) bzw. dem Brennbett.
An den Stürzen (RSH) der Roststufen sind vorzugsweise prismatische Luftdüsen (RD) eingefräst für die Einleitung der Verbrennungsluft in die aus den Flossenrohren gebildeten Luftkanäle (PL)... sowie auch als Durchtrittsöffnungen für die Brennstoff-Transportstößel (ST).
In den miteinander verschweißten Flossen (SN) sind konische Düsen (LD) enthalten, die im jeweiligen Endteil der Roststufen (RSL) die Zuführung von Verbrennungsluft (PL) unter das Brennstoffbett sichern bzw. ergänzen. 2 shows - in sections - one of the grate stages (FLS) according to the invention. The finned tubes (FLS) welded to the tube fins (FL) form a corrugated surface on which the fuels (BM) have no surface support on the finned tube surface but only point and / or line contact:
This ensures a lower air-side pressure loss in the fuel bed (BM) and thus a more uniform air distribution (PL) under the fuel (BM) or the fuel bed.
At the falls (RSH) of the grate steps preferably prismatic air nozzles (RD) are milled for the introduction of the combustion air in the air channels formed from the fin pipes (PL) ... and as passages for the fuel transport plunger (ST).
The fins (SN) welded together contain conical nozzles (LD) which secure or supplement the supply of combustion air (PL) under the fuel bed in the respective end part of the grate steps (RSL).

3 zeigt einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Flossen-Stufenrost (FLS) mit den konischen Luftdüsen (LD) – gem. 2 –, mit den Brennstoff-Transportstößeln (ST) und den Stößelantrieben (STA).
Die Brennstoff-Transportstößel (ST), – eingebaut in jede bzw. jede zweite Rohrflosse (SN) der Roststürze (RSH), – bilden auf jeder Rosttreppe ein Stößelgitter für den Transport der Brennstoffe (BM) über die ges. Rostlänge (RL). 3 shows a section of the inventive fin step grille (FLS) with the conical air nozzles (LD) - acc. 2 -, with the fuel transfer rams (ST) and the ram drives (STA).
The fuel transport tappets (ST), - installed in each or every second pipe fin (SN) of the rust lintels (RSH), - form on each staircase a platen grate for the transport of fuels (BM) on the ges. Grating length (RL).

4 zeigt einen weiteren Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Flossen-Stufenrost (FLS) mitdem Brennstoff-Transportstößel (ST) und dem stößelinternen Luftkanal (LK), wobei der Luftkanal (LK) am Austritt erweitert ist und die Verbrennungsluft in einem Winkel δ auf dem Flossen-Stufenrost geleitet wird.
Die Stößelhöhe (H) und die Stößelbreite (B) wird bestimmt in Abhängigkeit von der Brennstoff-Konsistenz, dem Brennstoff-Heizwert und der Rostflächenbelastung in MW/m². 4 shows a further section of the inventive fin step grille (FLS) with the fuel transport plunger (ST) and the plunger-internal air duct (LK), wherein the air duct (LK) is expanded at the outlet and the combustion air at an angle δ on the fin step grate is directed.
The ram height (H) and the ram width (B) is determined as a function of the fuel consistency, the fuel calorific value and the grate area load in MW / m ² .

Für das Patent in Betracht gezogene Patente und Patentanmeldungen: EP 236 2144-A1 EP 198 60613-A2 EP 267 1026-A1 EP 230 60 86-A2 EP 248 7414-A1 EP 261 4304-A1 EP 197 90223-A1 EP 2511609-A2 EP 066 3565-A2 EP 000 384-A1 EP 1085 264 A1 DE 19749227 EP 0874 159 B1 ER 196 50742C1 DE 186 60552C2 DE 196 48128A1 DE 196 22424C2 EP 1001218B1 EP 0811803A2 EP 621449 EP 0621449B2 EP 0811803 EP 0693 169 EP 0663565B1 FR-A-2247134 Nr. 44 01821 DE-0069611358 Tz Patents and patent applications contemplated for the patent: EP 236 2144-A1 EP 198 60613-A2 EP 267 1026-A1 EP 230 60 86-A2 EP 248 7414 A1 EP 261 4304-A1 EP 197 90223-A1 EP 2511609-A2 EP 066 3565-A2 EP 000384-A1 EP 1085 264 A1 DE 19749227 EP 0874 159 B1 ER 196 50742C1 DE 186 60552 C2 DE 196 48128A1 DE 196 22424C2 EP 1001218B1 EP 0811803A2 EP 621449 EP 0621449B2 EP 0811803 EP 0693169 EP 0663565B1 FR-A-2247134 No. 44 01821 DE-0069611358 Tz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2362144 A1 [0059] EP 2362144 A1 [0059]
EP 19860613 A2 [0059] EP 19860613 A2 [0059]
EP 2671026 A1 [0059] EP 2671026 A1 [0059]
EP 2306086 A2 [0059] EP 2306086 A2 [0059]
EP 2487414 A1 [0059] EP 2487414 A1 [0059]
EP 2614304 A1 [0059] EP 2614304 A1 [0059]
EP 19790223 A1 [0059] EP 19790223 A1 [0059]
EP 2511609 A2 [0059] EP 2511609 A2 [0059]
EP 0663565 A2 [0059] EP 0663565 A2 [0059]
EP 000384 A1 [0059] EP 000384 A1 [0059]
EP 1085264 A1 [0059] EP 1085264 A1 [0059]
DE 19749227 [0059] DE 19749227 [0059]
EP 0874159 B1 [0059] EP 0874159 B1 [0059]
EP 19650742 C1 [0059] EP 19650742 C1 [0059]
DE 18660552 C2 [0059] DE 18660552 C2 [0059]
DE 19648128 A1 [0059] DE 19648128 A1 [0059]
DE 19622424 C2 [0059] DE 19622424 C2 [0059]
EP 1001218 B1 [0059] EP 1001218 B1 [0059]
EP 0811803 A2 [0059] EP 0811803 A2 [0059]
EP 621449 [0059] EP 621449 [0059]
EP 0621449 B2 [0059] EP 0621449 B2 [0059]
EP 0811803 [0059] EP 0811803 [0059]
EP 0693169 [0059] EP 0693169 [0059]
EP 0663565 B1 [0059] EP 0663565 B1 [0059]
FR 2247134 A [0059] FR 2247134 A [0059]
DE 0069611358 [0059] DE 0069611358 [0059]

Claims

Verfahren zur Verbrennung von Abfall und Biomassen auf einem Flossenwand-Stufenrost gem. 1 und 2 im Wesentlichen bestehend aus einer in Treppenform gebogenen Flossenwandfläche (FLS) dadurch gekennzeichnet, daß dieser siedewassergekühlte Stufenrost mit einem Steigungswinkel γ_min = 25° und γ_max = 35°C über den Verteiler (V) und den Sammler (S) in das Natur-Umlaufsystem der Dampferzeugeranlage eingebunden ist.Method for incinerating waste and biomass on a fin wall step grate acc. 1 and 2 essentially consisting of a staircase-shaped finned wall surface (FLS), characterized in that this water-cooled step grate with a pitch angle γ _min = 25 ° and γ _max = 35 ° C via the manifold (V) and the collector (S) in the natural Circulation system of the steam generator system is involved.

Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 dadurch gekennzeichnet, daß gem. 1 und 2 die jeweilige Roststufenhöhe (RSH) mind. 200 und max. 400 mm beträgt mit dem Negativ-Winkel ∝ = (15 ± 2)° zur Erzielung von den Brennstoff (BM) auflockernden Überwälz- und Abbruchkanten.Method with the features of claim 1, characterized in that gem. 1 and 2 the respective rust step height (RSH) min. 200 and max. 400 mm with the negative angle α = (15 ± 2) ° to obtain the fuel (BM) loosening rolling and demolition edges.

Verfahren nach den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß gem. 1 und 3 die Roststufen (RSL) – je nach Brennstoffkonsistenz und Brennstoffaschengehalt, – einen Positivwinkel von β_min = 3° und β_max. = 10° haben.Method according to the features of claims 1 and 2, characterized in that gem. 1 and 3 the rust levels (RSL) - depending on the fuel consistency and fuel ash content, - a positive angle of β _min = 3 ° and β _max . = 10 °.

Verfahren nach den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß gem. 3 und 4 der Brennstoff (BM) durch vertikale Stößel (ST) auf den Rosttreppen (FLS) über die Rostzonen (RZ I–IV) transportiert wird und die in Stößelabständen von (1 × RT) bis (2 × RT) angeordneten Stößel (ST) ein den Brennstoff (BM) auflockerndes Transportgitter bilden.Method according to the features of claims 1 to 3, characterized in that gem. 3 and 4 the fuel (BM) is transported by vertical tappets (ST) on the grate stairs (FLS) via the grate zones (RZ I-IV) and the plunger (ST) arranged at ram spacings of (1 × RT) to (2 × RT) forming the fuel (BM) loosening transport grid.

Verfahren nach einem der Merkmale der Ansprüche 1–4 dadurch gekennzeichnet, daß gem. 2 und 4 die Zuführung der Verbrennungsluft (PL) unter das Brennstoffbett (BM) aus prismatischen oder runden Luftdüsen (RD) erfolgt, welche direkt oberhalb der Rohrflossen (FL) zwischen den siedewassergekühlten Rostwellen angeordnet sind, und zusätzlich aus Luftdüsen (LD) welche im Endteil der Rostflächen (RSL) angeordnet sind als konische Bohrungen in den Rohrflossen (FL).Method according to one of the features of claims 1-4, characterized in that gem. 2 and 4 the supply of the combustion air (PL) under the fuel bed (BM) of prismatic or round air nozzles (RD), which are located directly above the pipe fins (FL) between the boiling water cooled rust waves, and in addition from air nozzles (LD) which in the end part of the grate surfaces (RSL) are arranged as conical holes in the pipe fins (FL).

Vorrichtung nach einem der Merkmale der Ansprüche 1–5 dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoff-Transportstößel (ST): mit einer Höhe (H) = (0,6–0,8) RSH und einer Breite (B) = (RT-D-2) mm dimensioniert sind, – beim Brennstofftransport auf den Flossen (FL) aufliegen – und so „in Situ” die konischen Luftdüsen (LD) offenhalten.Device according to one of the features of claims 1-5, characterized in that the fuel transport tappets (ST): having a height (H) = (0.6-0.8) RSH and a width (B) = (RT-D -2) mm are dimensioned, - lie on the fins (FL) during fuel transport - and thus keep the conical air nozzles (LD) "in situ".

Vorrichtung nach einem der Merkmale der Ansprüche 1–6 dadurch gekennzeichnet, daß gem. 4 die Brennstoff-Transportstößel (ST) je einen internen runden oder prismatischen Luftkanal haben und mit einem Winkel δ = (15–35)° die Verbrennungsluft – längs der Flossenrohre – unter die Brennstoffschicht (BM) blasen.Device according to one of the features of claims 1-6, characterized in that gem. 4 the fuel transport tappets (ST) each have an internal round or prismatic air duct and with an angle δ = (15-35) ° blow the combustion air - along the fin pipes - under the fuel layer (BM).

Vorrichtung nach einem der Merkmale der Ansprüche 1–7 dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsdüsen (LK) und (RD) gem. 4 eine den Luftaustrittsdüsen vorgeschalteten prismatischen oder runden Luftführungskanal haben in der Länge vom vierfachen des hydraulischen Durchmessers der Luftdüse und am Eintritt des Luftführungskanales eine Drossel mit einem Δp = 3–4 mbar angeordnet ist.Device according to one of the features of claims 1-7, characterized in that the air outlet nozzles (LK) and (RD) acc. 4 one of the air outlet nozzles upstream prismatic or round air duct have been arranged in the length of four times the hydraulic diameter of the air nozzle and at the inlet of the air duct a throttle with a Δp = 3-4 mbar.

Vorrichtung nach einem der Merkmale der Ansprüche 1–8 dadurch gekennzeichnet, daß der Flossenwand-Stufenrost (FLS) gem. 1 luftdicht an die Kesselseitenwände angeschraubt oder angeschweißt werden kann, ohne daß für die Dehnungen kompensatorische Vorrichtungen eingebaut werden müssen.Device according to one of the features of claims 1-8, characterized in that the fin wall step grate (FLS) acc. 1 can be screwed or welded airtight to the boiler side walls without compensatory devices must be installed for the strains.